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  • 1. (2023高二下·揭阳期中) 碳达峰、碳中和是现在需要继续完成的环保任务,CO2的综合利用成为热点研究对象,CO2作为碳源加氢是再生能源的有效方法,CO2加氢可以合成甲醇,Olah提出“甲醇经济"概念,认为甲醇会在不久的将来扮演不可或缺的角色,通过CO2加氢生产甲醇是有希望的可再生路线之一,该过程主要发生如下反应:

    反应I:CO2(g)+H2(g)CO(g)+H2O(g) △H1

    反应Ⅱ:CO2(g)+3H2(g)CH3OH(g)+H2O(g) △H2=-41.1kJ•mol-1

    1. (1) ①相关键能如表,则△H1=,该反应的活化能Ea(正)Ea(逆)(填“大于”“小于”或“等于”)。                                                                                                            

      化学键

      H-H

      CO

      O-H

      C=O

      键能/(kJ•mol-1)

      436

      1071

      464

      803

      ②若K1、K2分别表示反应I、反应Ⅱ的平衡常数,则CO(g)+2H2(g)CH3OH(g)的平衡常数K=(用含K1、K2的代数式表示)。

    2. (2) 在一固定容积的密闭容器中发生反应CO(g)+2H2(g)CH3OH(g),若要提高CO的转化率,则可以采取的措施是(填字母)。

      a.升温    b.加入催化剂    c.增加CO的浓度    d.加入H2加压    e.加入惰性气体加压    f.分离出甲醇

    3. (3) 在催化剂作用下,发生上述反应I、Ⅱ,达平衡时CO2的转化率随温度和压强的变化如图,判断P1、P2、P3的大小关系:,解释压强一定时,CO2的平衡转化率呈现如图变化的原因:

    4. (4) 某温度下,初始压强为P,向容积为2L的恒容密闭容器中充入2molCO2、3molH2发生反应I、Ⅱ,平衡时CO2的转化率是50%,体系内剩余1molH2 , 反应Ⅱ的平衡常数K=

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